CDN之浏览器 HTTP 协议缓存机制详解
haoteby 2024-11-15 19:29 38 浏览
前言
最近在准备优化日志请求时遇到了一些令人疑惑的问题，比如为什么响应头里出现了两个 cache-control、为什么明明设置了 no-cache 却还是发请求，为什么多次访问时有时请求里带了 etag，有时又没有带？等等。。。后来查了一些资料以及同事亲自验证，总算对这些问题有了个清晰的理解，现在整理出来以备忘。
大纲：
1、缓存的分类
2、浏览器缓存机制详解
2.1 HTML Meta标签控制缓存
2.2 HTTP头信息控制缓存
2.2.1 浏览器请求流程
2.2.2 几个重要概念解释
3、用户行为与缓存
4、Refer
缓存的分类
缓存分为服务端侧（server side，比如 Nginx、Apache）和客户端侧（client side，比如 web browser）。
服务端缓存又分为 代理服务器缓存 和 反向代理服务器缓存（也叫网关缓存，比如 Nginx反向代理、Squid等），其实广泛使用的 CDN 也是一种服务端缓存，目的都是让用户的请求走”捷径“，并且都是缓存图片、文件等静态资源。
客户端侧缓存一般指的是浏览器缓存，目的就是加速各种静态资源的访问，想想现在的大型网站，随便一个页面都是一两百个请求，每天 pv 都是亿级别，如果没有缓存，用户体验会急剧下降、同时服务器压力和网络带宽都面临严重的考验。
浏览器缓存机制详解
浏览器缓存控制机制有两种：HTML Meta标签 vs. HTTP头信息。
2.1 HTML Meta标签控制缓存
浏览器缓存机制，其实主要就是HTTP协议定义的缓存机制（如：Expires；Cache-control等）。但是也有非HTTP协议定义的缓存机制，如使用HTML Meta 标签，Web开发者可以在HTML页面的<head>节点中加入<meta>标签，代码如下：
<META HTTP-EQUIV="Pragma" CONTENT="no-cache">上述代码的作用是告诉浏览器当前页面不被缓存，每次访问都需要去服务器拉取。使用上很简单，但只有部分浏览器可以支持，而且所有缓存代理服务器都不支持，因为代理不解析HTML内容本身。而广泛应用的还是 HTTP头信息 来控制缓存，下面我主要介绍HTTP协议定义的缓存机制。
2.2 HTTP头信息控制缓存
2.2.1 浏览器请求流程
浏览器第一次请求流程图：
浏览器再次请求时：
2.2.2几个重要概念解释
Expires策略：Expires是Web服务器响应消息头字段，在响应http请求时告诉浏览器在过期时间前浏览器可以直接从浏览器缓存取数据，而无需再次请求。不过Expires 是HTTP 1.0的东西，现在默认浏览器均默认使用HTTP 1.1，所以它的作用基本忽略。Expires 的一个缺点就是，返回的到期时间是服务器端的时间，这样存在一个问题，如果客户端的时间与服务器的时间相差很大（比如时钟不同步，或者跨时区），那么误差就很大，所以在HTTP 1.1版开始，使用Cache-Control: max-age=秒替代。
Cache-control策略（重点关注）：Cache-Control与Expires的作用一致，都是指明当前资源的有效期，控制浏览器是否直接从浏览器缓存取数据还是重新发请求到服务器取数据。只不过Cache-Control的选择更多，设置更细致，如果同时设置的话，其优先级高于Expires。
（1）值可以是public、private、no-cache、no- store、no-transform、must-revalidate、proxy-revalidate、max-age
（2）各个消息中的指令含义如下：
（3）Public指示响应可被任何缓存区缓存。
（4）Private指示对于单个用户的整个或部分响应消息，不能被共享缓存处理。这允许服务器仅仅描述当用户的部分响应消息，此响应消息对于其他用户的请求无效。
（5）no-cache指示请求或响应消息不能缓存，该选项并不是说可以设置”不缓存“，容易望文生义~
（6）no-store用于防止重要的信息被无意的发布。在请求消息中发送将使得请求和响应消息都不使用缓存，完全不存下來。
（7）max-age指示客户机可以接收生存期不大于指定时间（以秒为单位）的响应。
（8）min-fresh指示客户机可以接收响应时间小于当前时间加上指定时间的响应。
（9）max-stale指示客户机可以接收超出超时期间的响应消息。如果指定max-stale消息的值，那么客户机可以接收超出超时期指定值之内的响应消息。
用户行为与缓存
浏览器缓存行为还有用户的行为有关，如果大家对强制刷新（Ctrl + F5） 还有印象的话应该能明白我的意思。
Refer
[1] 浏览器缓存机制
http://www.cnblogs.com/skynet/archive/2012/11/28/2792503.html
[2] Web开发人员需知的 Web 缓存知识
http://www.oschina.net/news/41397/web-cache-knowledge
[3] 浏览器缓存详解:expires,cache-control,last-modified,etag详细说明
http://blog.csdn.net/eroswang/article/details/8302191
[4] 在浏览器地址栏按回车、F5、Ctrl+F5刷新网页的区别
http://cloudbbs.org/forum.php?mod=viewthread&tid=15790
http://blog.csdn.net/yui/article/details/6584401
[5] Cache Control與 ETag
https://blog.othree.net/log/2012/12/22/cache-control-and-etag/
[6] 缓存的故事
http://segmentfault.com/blog/animabear/1190000000375344
[7] Google的PageSpeed网站优化理论中提到使用Etag可以减少服务器负担
https://developers.google.com/speed/docs/pss/AddEtags
[8] yahoo的Yslow法则中则提示谨慎设置Etag
http://developer.yahoo.com/performance/rules.html#etags
作者：京东科技 邢博文
相关推荐
- 一日一技:用Python程序将十进制转换为二进制
-
用Python程序将十进制转换为二进制通过将数字连续除以2并以相反顺序打印其余部分，将十进制数转换为二进制。在下面的程序中，我们将学习使用递归函数将十进制数转换为二进制数，代码如下：...
- 十进制转化成二进制你会吗?#数学思维
-
六年级奥赛起跑线：抽屉原理揭秘。同学们好，我是你们的奥耀老师。今天一起来学习奥赛起跑线第三讲二进制计数法。例一：把十进制五十三化成二进制数是多少？首先十进制就是满十进一，二进制就是满二进一。二进制每个...
- 二进制、十进制、八进制和十六进制，它们之间是如何转换的?
-
在学习进制时总会遇到多种进制转换的时候，学会它们之间的转换方法也是必须的，这里分享一下几种进制之间转换的方法，也分享两个好用的转换工具，使用它们能够大幅度的提升你的办公和学习效率，感兴趣的小伙伴记得点...
- c语言-2进制转10进制_c语言 二进制转十进制
-
#include<stdio.h>intmain(){charch;inta=0;...
- 二进制、八进制、十进制和十六进制数制转换
-
一、数制1、什么是数制数制是计数进位的简称。也就是由低位向高位进位计数的方法。2、常用数制计算机中常用的数制有二进制、八进制、十进制和十六进制。...
- 二进制、十进制、八进制、十六进制间的相互转换函数
-
二进制、十进制、八进制、十六进制间的相互转换函数1、输入任意一个十进制的整数，将其分别转换为二进制、八进制、十六进制。2、程序代码如下：#include<iostream>usingna...
- 二进制、八进制、十进制和十六进制等常用数制及其相互转换
-
从大学开始系统的接触计算机专业，到现在已经过去十几年了，今天整理一下基础的进制转换，希望给还在上高中的表妹一个入门的引导，早日熟悉这个行业。一、二进制、八进制、十进制和十六进制是如何定义的？二进制是B...
- 二进制如何转换成十进制?_二进制如何转换成十进制例子图解
-
随着社会的发展，电器维修由继电器时代逐渐被PLC，变频器，触摸屏等工控时代所替代，特别是plc编程，其数据逻辑往往涉及到数制二进制，那么二进制到底是什么呢？它和十进制又有什么区别和联系呢？下面和朋友们...
- 二进制与十进制的相互转换_二进制和十进制之间转换
-
很多同学在刚开始接触计算机语言的时候，都会了解计算机的世界里面大多都是二进制来表达现实世界的任何事物的。当然现实世界的事务有很多很多，就拿最简单的数字，我们经常看到的数字大多都是十进制的形式，例如：我...
- 十进制如何转换为二进制，二进制如何转换为十进制
-
用十进制除以2，除的断的，商用0表示；除不断的，商用1表示余0时结束假如十进制用X表示，用十进制除以2，即x/2除以2后为整数的（除的断的），商用0表示；除以2除不断的，商用1表示除完后的商0或1...
- 十进制数如何转换为二进制数_十进制数如何转换为二进制数举例说明
-
我们经常听到十进制数和二进制数，电脑中也经常使用二进制数来进行计算，但是很多人却不清楚十进制数和二进制数是怎样进行转换的，下面就来看看，十进制数转换为二进制数的方法。正整数转二进制...
- 二进制转化为十进制，你会做吗?一起来试试吧
-
今天孩子问把二进制表示的110101改写成十进制数怎么做呀？，“二进制”简单来说就是“满二进一”，只用0和1共两个数字表示，同理我们平常接触到的“十进制”是“满十进一”，只用0-9共十个数字表示。如果...
- Mac终于能正常打游戏了!苹果正逐渐淘汰Rosetta转译
-
Mac玩家苦转译久矣！WWDC2025苹果正式宣判Rosetta死刑，原生游戏时代终于杀到。Metal4光追和AI插帧技术直接掀桌，连Steam都连夜扛着ARM架构投诚了。看到《赛博朋克2077》...
- 怎么把视频的声音提出来转为音频?音频提取，11款工具实测搞定
-
想把视频里的声音单独保存为音频文件（MP3/AAC/WAV/FLAC）用于配音、播客、听课或二次剪辑？本文挑出10款常用工具，给出实测可复现的操作步骤、优缺点和场景推荐。1）转换猫mp3转换器（操作门...
- 6个mp4格式转换器测评:转换速度与质量并存!
-
MP4视频格式具有兼容性强、视频画质高清、文件体积较小、支持多种编码等特点，适用于网络媒体传播。如果大家想要将非MP4格式的视频转换成MP4的视频格式的话，可以使用MP4格式转换器更换格式。本文分别从...